JPH11190203A - 軸流タービン翼列 - Google Patents
軸流タービン翼列Info
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- JPH11190203A JPH11190203A JP35756597A JP35756597A JPH11190203A JP H11190203 A JPH11190203 A JP H11190203A JP 35756597 A JP35756597 A JP 35756597A JP 35756597 A JP35756597 A JP 35756597A JP H11190203 A JPH11190203 A JP H11190203A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 軸流タービンの翼列に関し、翼端部近傍で発
生する２次流れによる２次流れ渦の発達を、２次流れの
強さを弱くし、タービン効率を向上させたタービン翼列
を提供する。 【解決手段】 翼列は、翼端壁２に立設したタービン翼
１の翼腹面４近傍の流れ方向の断面形状を、流れ方向の
中央部ほど、翼端壁を内方に向けて突出量を大きくした
凸面形状にし、翼背面５近傍の流れ方向の断面形状を、
流れ方向の中央部ほど、翼端壁を外方に向けて突出量を
大きくした凹面形状にし、翼腹面近傍の翼端壁と翼背面
近傍の翼端壁とが、周方向には滑らかに接続して、翼端
壁の周方向に等ピッチの凹凸面をするようにし、横断面
形状を流れ方向に形成するようにし、翼間流路８を隣接
するタービン翼とで形成するものとした。これにより、
翼腹面側から翼背面側へ流れる２次流れ、それも、翼端
壁２近傍の流れの強さを弱くすることができ、２次流れ
渦の発達を抑制できる。
生する２次流れによる２次流れ渦の発達を、２次流れの
強さを弱くし、タービン効率を向上させたタービン翼列
を提供する。 【解決手段】 翼列は、翼端壁２に立設したタービン翼
１の翼腹面４近傍の流れ方向の断面形状を、流れ方向の
中央部ほど、翼端壁を内方に向けて突出量を大きくした
凸面形状にし、翼背面５近傍の流れ方向の断面形状を、
流れ方向の中央部ほど、翼端壁を外方に向けて突出量を
大きくした凹面形状にし、翼腹面近傍の翼端壁と翼背面
近傍の翼端壁とが、周方向には滑らかに接続して、翼端
壁の周方向に等ピッチの凹凸面をするようにし、横断面
形状を流れ方向に形成するようにし、翼間流路８を隣接
するタービン翼とで形成するものとした。これにより、
翼腹面側から翼背面側へ流れる２次流れ、それも、翼端
壁２近傍の流れの強さを弱くすることができ、２次流れ
渦の発達を抑制できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気タービン及び
ガスタービン等に利用され、翼列を構成する３次元翼型
の翼端壁近傍に発生する２次流れで発生する２次流れ渦
によるエネルギー損失をそれぞれ低減し、性能を大幅に
向上できる軸流タービン翼に関する。
ガスタービン等に利用され、翼列を構成する３次元翼型
の翼端壁近傍に発生する２次流れで発生する２次流れ渦
によるエネルギー損失をそれぞれ低減し、性能を大幅に
向上できる軸流タービン翼に関する。
【０００２】
【従来の技術】翼列を形成する３次元翼型の翼根、若し
くは翼端近傍の翼端壁に発生する、２次流れにより発達
する２次流れ渦で生じるエネルギー損失によって、大き
な翼列損失が発生する軸流タービン翼においては、これ
らの翼列損失を低減することが性能向上上重要である。
くは翼端近傍の翼端壁に発生する、２次流れにより発達
する２次流れ渦で生じるエネルギー損失によって、大き
な翼列損失が発生する軸流タービン翼においては、これ
らの翼列損失を低減することが性能向上上重要である。
【０００３】図３は、翼列を形成するように、翼端壁２
にタービン翼１を周方向に立設して設けられた軸流ター
ビン翼の翼列内部の流れの様子を示す模式図である。図
に示すように、翼列上流の翼端壁２付近を流れる蒸気又
は燃焼ガス等の作動流体Ｆの流れは、タービン翼１の前
縁に衝突すると、翼端壁２側へ潜り込み、通路渦を形成
する。
にタービン翼１を周方向に立設して設けられた軸流ター
ビン翼の翼列内部の流れの様子を示す模式図である。図
に示すように、翼列上流の翼端壁２付近を流れる蒸気又
は燃焼ガス等の作動流体Ｆの流れは、タービン翼１の前
縁に衝突すると、翼端壁２側へ潜り込み、通路渦を形成
する。
【０００４】この通路渦の渦管は、翼端壁２付近の翼前
縁を取り巻くように形成され、１点鎖線で示すように、
その形状が馬蹄形状をしていることから、通常馬蹄渦３
と呼ばれている。一方、隣接して配設されたタービン翼
１の、一方のタービン翼１の翼腹面４と他方のタービン
翼１の翼背面５とで挟まれて、形成される翼列内部に形
成される翼間流路８内における翼端壁２付近では、翼腹
面４と翼背面５とにそれぞれ作用する作動流体Ｆによっ
て生じる圧力差によって、翼腹面４側から翼背面５側に
向けて流れる２次流れ６が形成される。
縁を取り巻くように形成され、１点鎖線で示すように、
その形状が馬蹄形状をしていることから、通常馬蹄渦３
と呼ばれている。一方、隣接して配設されたタービン翼
１の、一方のタービン翼１の翼腹面４と他方のタービン
翼１の翼背面５とで挟まれて、形成される翼列内部に形
成される翼間流路８内における翼端壁２付近では、翼腹
面４と翼背面５とにそれぞれ作用する作動流体Ｆによっ
て生じる圧力差によって、翼腹面４側から翼背面５側に
向けて流れる２次流れ６が形成される。
【０００５】このため、特に、作動流体Ｆがタービン翼
１の前縁に衝突して生じる馬蹄渦３のうち、翼腹面４側
へ流れる馬蹄渦３は、作動流体Ｆによって翼間流路８内
を下流側へ流されるとともに、翼腹面４側から翼背面５
側に向けて流れ、この２次流れ６により、翼間流路８内
を翼背面５側へと流されながら、２次流れ渦７と呼ばれ
る大きな渦に発達する。
１の前縁に衝突して生じる馬蹄渦３のうち、翼腹面４側
へ流れる馬蹄渦３は、作動流体Ｆによって翼間流路８内
を下流側へ流されるとともに、翼腹面４側から翼背面５
側に向けて流れ、この２次流れ６により、翼間流路８内
を翼背面５側へと流されながら、２次流れ渦７と呼ばれ
る大きな渦に発達する。
【０００６】この２次流れ渦７は、その中心にエネルギ
ー損失の大きい流体、いわゆる圧損流体を含んでいるう
えに、それ自体が相互に摩擦してエネルギー損失を発生
するとともに、翼背面５等の壁面との摩擦によって大き
なエネルギー損失を発生する、いわゆる粘性散逸作用を
もっており、翼間流路８内を流れる作動流体Ｆのエネル
ギー損失を大きくするため、作動流体Ｆの運動エネルギ
ーを仕事として取り出すタービン翼列においては、この
２次流れ渦７の発達によって、性能低下につながること
になる。
ー損失の大きい流体、いわゆる圧損流体を含んでいるう
えに、それ自体が相互に摩擦してエネルギー損失を発生
するとともに、翼背面５等の壁面との摩擦によって大き
なエネルギー損失を発生する、いわゆる粘性散逸作用を
もっており、翼間流路８内を流れる作動流体Ｆのエネル
ギー損失を大きくするため、作動流体Ｆの運動エネルギ
ーを仕事として取り出すタービン翼列においては、この
２次流れ渦７の発達によって、性能低下につながること
になる。
【０００７】一般に、翼腹面４と翼背面５とにそれぞれ
作用する作動流体Ｆによって生じる圧力差が大きい程、
前述した２次流れ６の強さは強くなり、また、翼間流路
８内を翼腹面４から翼背面５へ流されながら発達する２
次流れ渦７は、翼端壁２近傍の２次流れ６の強さが強い
ほど大きく発達し、これに伴い粘性散逸作用も大きくな
り、２次流れ渦７によるタービン翼列の性能低下が著し
くなる。
作用する作動流体Ｆによって生じる圧力差が大きい程、
前述した２次流れ６の強さは強くなり、また、翼間流路
８内を翼腹面４から翼背面５へ流されながら発達する２
次流れ渦７は、翼端壁２近傍の２次流れ６の強さが強い
ほど大きく発達し、これに伴い粘性散逸作用も大きくな
り、２次流れ渦７によるタービン翼列の性能低下が著し
くなる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、２次流れ渦
で生じるエネルギー損失によって、大きな翼列損失が生
じ性能低下をきたしている、従来の軸流タービン翼列の
不具合を解消するため、翼腹面と翼背面とにそれぞれ作
用する作動流体によって生じる、翼腹面側と翼背面側と
の間に生じる圧力差が小さくするにつれて、この圧力差
によって生じる２次流れの強さ、特に、翼端壁近傍の圧
力差を小さくして、翼端壁近傍に発生する２次流れの強
さを弱くして、２次流れ渦の発達を抑制して、又はでき
るだけ遅らせ、翼間流路内を流れる作動流体のエネルギ
ー損失を小さくして、タービン翼列の性能を向上させる
ようにした、軸流タービン翼列を提供することを課題と
する。
で生じるエネルギー損失によって、大きな翼列損失が生
じ性能低下をきたしている、従来の軸流タービン翼列の
不具合を解消するため、翼腹面と翼背面とにそれぞれ作
用する作動流体によって生じる、翼腹面側と翼背面側と
の間に生じる圧力差が小さくするにつれて、この圧力差
によって生じる２次流れの強さ、特に、翼端壁近傍の圧
力差を小さくして、翼端壁近傍に発生する２次流れの強
さを弱くして、２次流れ渦の発達を抑制して、又はでき
るだけ遅らせ、翼間流路内を流れる作動流体のエネルギ
ー損失を小さくして、タービン翼列の性能を向上させる
ようにした、軸流タービン翼列を提供することを課題と
する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このため、本発明の軸流
タービン翼列は次の手段とした。
タービン翼列は次の手段とした。
【００１０】（１）周方向に翼列を形成するように、翼
端壁に立設されたタービン翼の翼腹面近傍の流れ方向の
断面形状が、流れ方向の中央部ほど翼端壁を内方に向け
て突出量を大きくした凸面形状にされ、（２）タービン
翼の翼背面近傍の流れ方向の断面形状が、流れ方向の中
央部ほど翼端壁を外方に向けて突出量を大きくした凹面
形状にされ、（３）流れ方向の断面形状が凸面形状にさ
れた翼腹面近傍の翼端壁と、流れ方向の断面形状が凹面
形状にされた翼背面近傍の翼端壁とが、周方向には滑ら
かに接続されて、翼端壁の周方向には、等ピッチの凹凸
面が形成されるようにした横断面形状が、流れ方向に形
成された翼間流路を、隣接するタービン翼とともに形成
するものとした。
端壁に立設されたタービン翼の翼腹面近傍の流れ方向の
断面形状が、流れ方向の中央部ほど翼端壁を内方に向け
て突出量を大きくした凸面形状にされ、（２）タービン
翼の翼背面近傍の流れ方向の断面形状が、流れ方向の中
央部ほど翼端壁を外方に向けて突出量を大きくした凹面
形状にされ、（３）流れ方向の断面形状が凸面形状にさ
れた翼腹面近傍の翼端壁と、流れ方向の断面形状が凹面
形状にされた翼背面近傍の翼端壁とが、周方向には滑ら
かに接続されて、翼端壁の周方向には、等ピッチの凹凸
面が形成されるようにした横断面形状が、流れ方向に形
成された翼間流路を、隣接するタービン翼とともに形成
するものとした。
【００１１】なお、流れ方向の中央部ほど翼端壁を内方
に向く突出量を大きくして、翼腹面近傍の流れの方向に
設けられる凸面形状の断面形状にされた翼端壁の上流、
および下流端側は、凹凸面を設けずに、タービン翼を設
置するようにした通常の翼端壁面より外方に向けて突出
させるとともに、流れ方向の中央部ほど翼端壁を外方に
向く突出量を大きくして、翼背面近傍の流れの方向に設
けられる凹面形状の断面形状にされた翼端壁の上流、お
よび下流端側は、通常の翼端壁面より内方に向けて突出
させるようにした断面形状することが好ましい。
に向く突出量を大きくして、翼腹面近傍の流れの方向に
設けられる凸面形状の断面形状にされた翼端壁の上流、
および下流端側は、凹凸面を設けずに、タービン翼を設
置するようにした通常の翼端壁面より外方に向けて突出
させるとともに、流れ方向の中央部ほど翼端壁を外方に
向く突出量を大きくして、翼背面近傍の流れの方向に設
けられる凹面形状の断面形状にされた翼端壁の上流、お
よび下流端側は、通常の翼端壁面より内方に向けて突出
させるようにした断面形状することが好ましい。
【００１２】本発明の軸流タービン翼列は、上述の手段
により、タービン翼が立設される翼端壁が凸面形状にさ
れた翼腹面近傍の、しかも、翼端壁に近い部分の翼間流
路を流れる作動流体ほど、翼端壁の凸面形状により加速
され、これに伴い、この部分の静圧が低下する。また、
凹面形状にされた翼背面近傍の、しかも、翼端壁に近い
部分の翼間流路を流れる作動流体ほど、翼端壁の凹面形
状により減速され、これに伴い、この部分の静圧が上昇
する。
により、タービン翼が立設される翼端壁が凸面形状にさ
れた翼腹面近傍の、しかも、翼端壁に近い部分の翼間流
路を流れる作動流体ほど、翼端壁の凸面形状により加速
され、これに伴い、この部分の静圧が低下する。また、
凹面形状にされた翼背面近傍の、しかも、翼端壁に近い
部分の翼間流路を流れる作動流体ほど、翼端壁の凹面形
状により減速され、これに伴い、この部分の静圧が上昇
する。
【００１３】これにより、翼腹面と翼背面とにそれぞれ
作用する作動流体Ｆによって生じる圧力差、すなわち翼
背面近傍の静圧より翼腹面近傍の静圧が高くなる圧力
差、しかも、２次流れ渦が発生し、発達していく翼端壁
近傍における圧力差ほど緩和され、翼腹面側から翼背面
側へ向けて流れる２次流れの強さは弱められる。
作用する作動流体Ｆによって生じる圧力差、すなわち翼
背面近傍の静圧より翼腹面近傍の静圧が高くなる圧力
差、しかも、２次流れ渦が発生し、発達していく翼端壁
近傍における圧力差ほど緩和され、翼腹面側から翼背面
側へ向けて流れる２次流れの強さは弱められる。
【００１４】このため、翼間流路内を翼腹面側から翼背
面側へ流されながら下流側へ流れる２次流れ渦は、この
翼端壁近傍の２次流れの強さが弱められることにより発
達が抑制され、さらには、発達の速度が遅らされ、翼間
流路を流れているときに作動流体に含まれる圧損流体の
量が低減するとともに、粘性散逸作用も小さくなり、翼
間流路内を流れる作動流体の２次流れ渦によるエネルギ
ー損失を小さくして、タービン翼列の性能を向上させる
ことができ、タービン効率の良い軸流タービン翼列とす
ることができる。
面側へ流されながら下流側へ流れる２次流れ渦は、この
翼端壁近傍の２次流れの強さが弱められることにより発
達が抑制され、さらには、発達の速度が遅らされ、翼間
流路を流れているときに作動流体に含まれる圧損流体の
量が低減するとともに、粘性散逸作用も小さくなり、翼
間流路内を流れる作動流体の２次流れ渦によるエネルギ
ー損失を小さくして、タービン翼列の性能を向上させる
ことができ、タービン効率の良い軸流タービン翼列とす
ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の軸流タービン翼列
の実施の一形態を図面にもとづき説明する。図１は、本
発明の軸タービン翼列の実施の第１形態としての軸流タ
ービン翼列の一部分を示す模式図、図２は、図１に示す
軸流タービン翼列の流れ方向翼端壁形状の概念図であ
る。なお、図において図３に示す部材と同一部材には、
同一符番を付して説明は省略する。
の実施の一形態を図面にもとづき説明する。図１は、本
発明の軸タービン翼列の実施の第１形態としての軸流タ
ービン翼列の一部分を示す模式図、図２は、図１に示す
軸流タービン翼列の流れ方向翼端壁形状の概念図であ
る。なお、図において図３に示す部材と同一部材には、
同一符番を付して説明は省略する。
【００１６】図において、９は翼端壁２上において翼腹
面４近傍を流れる作動流体Ｆの流れ方向に設けられた腹
面側切断線、１０は同様に翼端壁２上において翼背面近
傍を流れる作動流体の流れ方向に設けられた背面側切断
線である。この翼腹面４付近、翼背面５付近の流れ方向
に設けられた、腹面側切断線９および背面側切断線１０
に沿って切断された、作動流体８の流れ方向の翼端壁２
の断面形状は、図２に示すように、翼腹面４近傍におけ
る切断線９部分の断面形状は、流れの中央部ほど、翼端
壁２が内方（上方）に向けて突出量を大きくした凸面形
状１１にされ、翼背面５近傍における切断線１０部分の
断面形状は、流れの中央部ほど、翼端壁２が外方に向け
て突出量を大きくした凹面形状１２にされている。
面４近傍を流れる作動流体Ｆの流れ方向に設けられた腹
面側切断線、１０は同様に翼端壁２上において翼背面近
傍を流れる作動流体の流れ方向に設けられた背面側切断
線である。この翼腹面４付近、翼背面５付近の流れ方向
に設けられた、腹面側切断線９および背面側切断線１０
に沿って切断された、作動流体８の流れ方向の翼端壁２
の断面形状は、図２に示すように、翼腹面４近傍におけ
る切断線９部分の断面形状は、流れの中央部ほど、翼端
壁２が内方（上方）に向けて突出量を大きくした凸面形
状１１にされ、翼背面５近傍における切断線１０部分の
断面形状は、流れの中央部ほど、翼端壁２が外方に向け
て突出量を大きくした凹面形状１２にされている。
【００１７】また、流れ方向の断面形状が凸面形状１１
にされた翼腹面４近傍の翼端壁２と、流れ方向の断面形
状が凸面形状１２にされた翼背面５近傍の翼端壁２と
は、周方向には滑らかな曲線、もしくは直線で接続され
て、タービン翼１が立設された翼端壁２の周方向には、
等ピッチの凹凸面が形成された横断面形状の翼端壁２に
され、隣接するタービン翼１とで、タービン翼１の前縁
側から後縁側方向に作動流体Ｆを流す翼間流路８を形成
するようにしている。
にされた翼腹面４近傍の翼端壁２と、流れ方向の断面形
状が凸面形状１２にされた翼背面５近傍の翼端壁２と
は、周方向には滑らかな曲線、もしくは直線で接続され
て、タービン翼１が立設された翼端壁２の周方向には、
等ピッチの凹凸面が形成された横断面形状の翼端壁２に
され、隣接するタービン翼１とで、タービン翼１の前縁
側から後縁側方向に作動流体Ｆを流す翼間流路８を形成
するようにしている。
【００１８】また、翼腹面４近傍の流れの方向に設けら
れる凸面形状１１の上流および下流端側は、凹凸面を設
けずにタービン翼を立設するようにした、通常の翼端壁
２面２より外方に向けて突出させて配置されるととも
に、翼背面５近傍の流れの方向に設けられる凹面形状１
２の上流および下流端側は、通常の翼端壁２面より内方
に向けて突出させて配置されるようにしている。
れる凸面形状１１の上流および下流端側は、凹凸面を設
けずにタービン翼を立設するようにした、通常の翼端壁
２面２より外方に向けて突出させて配置されるととも
に、翼背面５近傍の流れの方向に設けられる凹面形状１
２の上流および下流端側は、通常の翼端壁２面より内方
に向けて突出させて配置されるようにしている。
【００１９】本実施の形態の軸流タービン翼列において
は、このように、翼端壁２が翼腹面４近傍では凸面形状
１１、翼背面５近傍では凹面形状１２をなすように、流
れ方向断面形状を翼列ピッチに合わせて、変化させるこ
とにより、２次流れ渦７による作動流体Ｆのエネルギー
損失を低減して、タービン効率を向上させることができ
る。
は、このように、翼端壁２が翼腹面４近傍では凸面形状
１１、翼背面５近傍では凹面形状１２をなすように、流
れ方向断面形状を翼列ピッチに合わせて、変化させるこ
とにより、２次流れ渦７による作動流体Ｆのエネルギー
損失を低減して、タービン効率を向上させることができ
る。
【００２０】すなわち、翼腹面４近傍では、翼端壁２は
作動流体Ｆの流れ方向に凸面形状１１にされていること
から、これに沿って流れる作動流体Ｆの流速は上昇し、
流速の２乗に比例して変化する静圧は低下する。このた
め、タービン翼１の翼端部の翼腹面４側では、翼高さ中
央部分の翼腹面４側に比べて静圧が低下する。
作動流体Ｆの流れ方向に凸面形状１１にされていること
から、これに沿って流れる作動流体Ｆの流速は上昇し、
流速の２乗に比例して変化する静圧は低下する。このた
め、タービン翼１の翼端部の翼腹面４側では、翼高さ中
央部分の翼腹面４側に比べて静圧が低下する。
【００２１】一方、翼背面５近傍では、翼端壁２は作動
流体Ｆの流れ方向に凹面形状１２となっていることか
ら、これに沿って流れる流体の流速は低下し、これに伴
い静圧は上昇する。このため、翼端部の翼背面５側で
は、翼高さ中央部分の翼背面５側に比べて静圧が上昇す
る。
流体Ｆの流れ方向に凹面形状１２となっていることか
ら、これに沿って流れる流体の流速は低下し、これに伴
い静圧は上昇する。このため、翼端部の翼背面５側で
は、翼高さ中央部分の翼背面５側に比べて静圧が上昇す
る。
【００２２】その結果、タービン翼１の翼端部では翼腹
面４と翼背面５との圧力差が、翼高さ中央部分の翼腹面
４と翼背面５との圧力差に比べて小さくなり、翼腹面４
側から翼背面５に向けて流れる２次流れ６の強さが弱く
なり、特に、タービン翼１の前縁部の翼端壁２の近傍で
発生し、翼端壁２近傍の２次流れ６によって発達する２
次流れ渦７の発達が抑制され、さらには、翼間流路８を
流れている間に発達する２次流れ渦７の発達が遅らさ
れ、翼間流路８を流れているときに作動流体Ｆに含まれ
る圧損流体が低減するとともに、粘性散逸作用も小さく
なり、翼間流路８内を流れる作動流体Ｆの２次流れ渦に
よるエネルギー損失を小さくして、タービン翼列の性能
を向上させることができ、タービン効率の良い軸流ター
ビン翼列とすることができる。
面４と翼背面５との圧力差が、翼高さ中央部分の翼腹面
４と翼背面５との圧力差に比べて小さくなり、翼腹面４
側から翼背面５に向けて流れる２次流れ６の強さが弱く
なり、特に、タービン翼１の前縁部の翼端壁２の近傍で
発生し、翼端壁２近傍の２次流れ６によって発達する２
次流れ渦７の発達が抑制され、さらには、翼間流路８を
流れている間に発達する２次流れ渦７の発達が遅らさ
れ、翼間流路８を流れているときに作動流体Ｆに含まれ
る圧損流体が低減するとともに、粘性散逸作用も小さく
なり、翼間流路８内を流れる作動流体Ｆの２次流れ渦に
よるエネルギー損失を小さくして、タービン翼列の性能
を向上させることができ、タービン効率の良い軸流ター
ビン翼列とすることができる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の軸流ター
ビン翼列によれば、周方向に翼列を形成するように、翼
端壁に立設されたタービン翼の翼腹面近傍の流れ方向の
断面形状が、流れ方向の中央部ほど翼端壁を内方に向け
て突出量を大きくした凸面形状にされ、タービン翼の翼
背面近傍の流れ方向の断面形状が、流れ方向の中央部ほ
ど翼端壁を外方に向けて突出量を大きくした凹面形状に
され、翼腹面近傍の翼端壁と翼背面近傍の翼端壁とが、
周方向には滑らかに接続されて、翼端壁の周方向に等ピ
ッチの凹凸面をするようにした横断面形状が、流れ方向
に形成された翼間流路を隣接するタービン翼とともに形
成するものとした。
ビン翼列によれば、周方向に翼列を形成するように、翼
端壁に立設されたタービン翼の翼腹面近傍の流れ方向の
断面形状が、流れ方向の中央部ほど翼端壁を内方に向け
て突出量を大きくした凸面形状にされ、タービン翼の翼
背面近傍の流れ方向の断面形状が、流れ方向の中央部ほ
ど翼端壁を外方に向けて突出量を大きくした凹面形状に
され、翼腹面近傍の翼端壁と翼背面近傍の翼端壁とが、
周方向には滑らかに接続されて、翼端壁の周方向に等ピ
ッチの凹凸面をするようにした横断面形状が、流れ方向
に形成された翼間流路を隣接するタービン翼とともに形
成するものとした。
【００２４】本発明の軸流タービン翼列は、これによ
り、タービン翼が立設される翼端壁が凸面形状にされた
翼腹面近傍で、しかも翼端壁に近い部分の翼間流路を流
れる作動流体ほど、凸面形状によって加速され、これに
伴い、この部分の静圧が低下するとともに、凹面形状に
された翼背面近傍で、しかも翼端壁に近い部分の翼間流
路を流れる作動流体ほど、凹面形状により減速され、こ
れに伴い、この部分の静圧が上昇する。
り、タービン翼が立設される翼端壁が凸面形状にされた
翼腹面近傍で、しかも翼端壁に近い部分の翼間流路を流
れる作動流体ほど、凸面形状によって加速され、これに
伴い、この部分の静圧が低下するとともに、凹面形状に
された翼背面近傍で、しかも翼端壁に近い部分の翼間流
路を流れる作動流体ほど、凹面形状により減速され、こ
れに伴い、この部分の静圧が上昇する。
【００２５】従って、翼腹面と翼背面とにそれぞれ作用
する作動流体Ｆによって生じる圧力差、すなわち、翼背
面近傍の静圧により翼腹面近傍の静圧が高くなる圧力
差、しかも２次流れ渦が発生し、発達していく翼端壁近
傍における圧力差ほど緩和され、翼腹面側から翼背面側
へ向けて流れる２次流れの強さは弱められる。
する作動流体Ｆによって生じる圧力差、すなわち、翼背
面近傍の静圧により翼腹面近傍の静圧が高くなる圧力
差、しかも２次流れ渦が発生し、発達していく翼端壁近
傍における圧力差ほど緩和され、翼腹面側から翼背面側
へ向けて流れる２次流れの強さは弱められる。
【００２６】このため、タービン翼の前縁部の翼端壁近
傍で発生し、翼間流路内を翼腹面側から翼背面側へ流さ
れながら発達していく２次流れ渦は、この翼端壁近傍の
２次流れの強さが弱められることにより発達が抑制さ
れ、さらには発達が遅らされ、翼間流路を流れていると
きに作動流体に含まれる圧損流体が低減するとともに、
粘性散逸作用も小さくなり、翼間流路内を流れる作動流
体の２次流れ渦によるエネルギー損失も小さくなり、タ
ービン翼列の性能を向上させることができ、タービン効
率の良い軸流タービン翼列とすることができる。
傍で発生し、翼間流路内を翼腹面側から翼背面側へ流さ
れながら発達していく２次流れ渦は、この翼端壁近傍の
２次流れの強さが弱められることにより発達が抑制さ
れ、さらには発達が遅らされ、翼間流路を流れていると
きに作動流体に含まれる圧損流体が低減するとともに、
粘性散逸作用も小さくなり、翼間流路内を流れる作動流
体の２次流れ渦によるエネルギー損失も小さくなり、タ
ービン翼列の性能を向上させることができ、タービン効
率の良い軸流タービン翼列とすることができる。
【図１】本発明の軸流タービン翼列の実施の第１形態と
しての軸流タービン翼列の一部分を示す模式図、
しての軸流タービン翼列の一部分を示す模式図、
【図２】図１に示す軸流タービン翼列の流れ方向翼端壁
の断面形状の概念図、
の断面形状の概念図、
【図３】従来の軸流タービン翼列内部の流れの様子を示
す模式図である。
す模式図である。
１ タービン翼 ２ 翼端壁 ３ 馬蹄渦 ４ 翼腹面 ５ 翼背面 ６ ２次流れ ７ ２次流れ渦 ８ 翼間流路 ９ 腹面側切断線 １０ 背面側切断線 １１ 凸面形状 １２ 凹面形状 Ｆ 作動流体
Claims (1)
- 【請求項１】 周方向に翼列を形成するように、翼端壁
にタービン翼を立設して設けられた軸流タービン翼列に
おいて、前記タービン翼の翼腹面近傍の前記翼端壁の流
れ方向の断面形状が流れ方向の中央部ほど内方に向けて
突出する凸面形状にされ、前記タービン翼の翼背面近傍
の前記翼端壁の流れ方向の断面形状が流れ方向の中央部
ほど外方に向けて突出する凹面形状にされるとともに、
前記凸面形状と前記凹面形状とが周方向に滑らかに接続
されて、前記翼端壁上に等ピッチの凹凸面を周方向に形
成した断面形状の翼間流路を設けたことを特徴とする軸
流タービン翼列。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35756597A JPH11190203A (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | 軸流タービン翼列 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35756597A JPH11190203A (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | 軸流タービン翼列 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11190203A true JPH11190203A (ja) | 1999-07-13 |
Family
ID=18454780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35756597A Pending JPH11190203A (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | 軸流タービン翼列 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11190203A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7164854B2 (en) | 2002-08-27 | 2007-01-16 | Pentax Corporation | Cam mechanism of a photographing lens |
| US7289725B2 (en) | 2002-08-27 | 2007-10-30 | Pentax Corporation | Retractable lens barrel |
| KR101258049B1 (ko) * | 2008-01-21 | 2013-04-24 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | 터빈 익열 끝벽 |
-
1997
- 1997-12-25 JP JP35756597A patent/JPH11190203A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7164854B2 (en) | 2002-08-27 | 2007-01-16 | Pentax Corporation | Cam mechanism of a photographing lens |
| US7289725B2 (en) | 2002-08-27 | 2007-10-30 | Pentax Corporation | Retractable lens barrel |
| KR101258049B1 (ko) * | 2008-01-21 | 2013-04-24 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | 터빈 익열 끝벽 |
| KR101257984B1 (ko) * | 2008-01-21 | 2013-04-24 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | 터빈 익열 끝벽 |
| US8469659B2 (en) | 2008-01-21 | 2013-06-25 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Turbine blade cascade endwall |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030610 |